]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - gcc/f/ffe.texi
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / gcc / f / ffe.texi
diff --git a/gcc/f/ffe.texi b/gcc/f/ffe.texi
deleted file mode 100644 (file)
index b6fbac9..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,2064 +0,0 @@
-@c Copyright (C) 1999 Free Software Foundation, Inc.
-@c This is part of the G77 manual.
-@c For copying conditions, see the file g77.texi.
-
-@node Front End
-@chapter Front End
-@cindex GNU Fortran Front End (FFE)
-@cindex FFE
-@cindex @code{g77}, front end
-@cindex front end, @code{g77}
-
-This chapter describes some aspects of the design and implementation
-of the @code{g77} front end.
-
-To find about things that are ``To Be Determined'' or ``To Be Done'',
-search for the string TBD.
-If you want to help by working on one or more of these items,
-email @email{gcc@@gcc.gnu.org}.
-If you're planning to do more than just research issues and offer comments,
-see @uref{http://www.gnu.org/software/contribute.html} for steps you might
-need to take first.
-
-@menu
-* Overview of Sources::
-* Overview of Translation Process::
-* Philosophy of Code Generation::
-* Two-pass Design::
-* Challenges Posed::
-* Transforming Statements::
-* Transforming Expressions::
-* Internal Naming Conventions::
-@end menu
-
-@node Overview of Sources
-@section Overview of Sources
-
-The current directory layout includes the following:
-
-@table @file
-@item @value{srcdir}/gcc/
-Non-g77 files in gcc
-
-@item @value{srcdir}/gcc/f/
-GNU Fortran front end sources
-
-@item @value{srcdir}/libf2c/
-@code{libg2c} configuration and @code{g2c.h} file generation
-
-@item @value{srcdir}/libf2c/libF77/
-General support and math portion of @code{libg2c}
-
-@item @value{srcdir}/libf2c/libI77/
-I/O portion of @code{libg2c}
-
-@item @value{srcdir}/libf2c/libU77/
-Additional interfaces to Unix @code{libc} for @code{libg2c}
-@end table
-
-Components of note in @code{g77} are described below.
-
-@file{f/} as a whole contains the source for @code{g77},
-while @file{libf2c/} contains a portion of the separate program
-@code{f2c}.
-Note that the @code{libf2c} code is not part of the program @code{g77},
-just distributed with it.
-
-@file{f/} contains text files that document the Fortran compiler, source
-files for the GNU Fortran Front End (FFE), and some other stuff.
-The @code{g77} compiler code is placed in @file{f/} because it,
-along with its contents,
-is designed to be a subdirectory of a @code{gcc} source directory,
-@file{gcc/},
-which is structured so that language-specific front ends can be ``dropped
-in'' as subdirectories.
-The C++ front end (@code{g++}), is an example of this---it resides in
-the @file{cp/} subdirectory.
-Note that the C front end (also referred to as @code{gcc})
-is an exception to this, as its source files reside
-in the @file{gcc/} directory itself.
-
-@file{libf2c/} contains the run-time libraries for the @code{f2c} program,
-also used by @code{g77}.
-These libraries normally referred to collectively as @code{libf2c}.
-When built as part of @code{g77},
-@code{libf2c} is installed under the name @code{libg2c} to avoid
-conflict with any existing version of @code{libf2c},
-and thus is often referred to as @code{libg2c} when the
-@code{g77} version is specifically being referred to.
-
-The @code{netlib} version of @code{libf2c/}
-contains two distinct libraries,
-@code{libF77} and @code{libI77},
-each in their own subdirectories.
-In @code{g77}, this distinction is not made,
-beyond maintaining the subdirectory structure in the source-code tree.
-
-@file{libf2c/} is not part of the program @code{g77},
-just distributed with it.
-It contains files not present
-in the official (@code{netlib}) version of @code{libf2c},
-and also contains some minor changes made from @code{libf2c},
-to fix some bugs,
-and to facilitate automatic configuration, building, and installation of
-@code{libf2c} (as @code{libg2c}) for use by @code{g77} users.
-See @file{libf2c/README} for more information,
-including licensing conditions
-governing distribution of programs containing code from @code{libg2c}.
-
-@code{libg2c}, @code{g77}'s version of @code{libf2c},
-adds Dave Love's implementation of @code{libU77},
-in the @file{libf2c/libU77/} directory.
-This library is distributed under the
-GNU Library General Public License (LGPL)---see the
-file @file{libf2c/libU77/COPYING.LIB}
-for more information,
-as this license
-governs distribution conditions for programs containing code
-from this portion of the library.
-
-Files of note in @file{f/} and @file{libf2c/} are described below:
-
-@table @file
-@item f/BUGS
-Lists some important bugs known to be in g77.
-Or use Info (or GNU Emacs Info mode) to read
-the ``Actual Bugs'' node of the @code{g77} documentation:
-
-@smallexample
-info -f f/g77.info -n "Actual Bugs"
-@end smallexample
-
-@item f/ChangeLog
-Lists recent changes to @code{g77} internals.
-
-@item libf2c/ChangeLog
-Lists recent changes to @code{libg2c} internals.
-
-@item f/NEWS
-Contains the per-release changes.
-These include the user-visible
-changes described in the node ``Changes''
-in the @code{g77} documentation, plus internal
-changes of import.
-Or use:
-
-@smallexample
-info -f f/g77.info -n News
-@end smallexample
-
-@item f/g77.info*
-The @code{g77} documentation, in Info format,
-produced by building @code{g77}.
-
-All users of @code{g77} (not just installers) should read this,
-using the @code{more} command if neither the @code{info} command,
-nor GNU Emacs (with its Info mode), are available, or if users
-aren't yet accustomed to using these tools.
-All of these files are readable as ``plain text'' files,
-though they're easier to navigate using Info readers
-such as @code{info} and GNU Emacs Info mode.
-@end table
-
-If you want to explore the FFE code, which lives entirely in @file{f/},
-here are a few clues.
-The file @file{g77spec.c} contains the @code{g77}-specific source code
-for the @code{g77} command only---this just forms a variant of the
-@code{gcc} command, so,
-just as the @code{gcc} command itself does not contain the C front end,
-the @code{g77} command does not contain the Fortran front end (FFE).
-The FFE code ends up in an executable named @file{f771},
-which does the actual compiling,
-so it contains the FFE plus the @code{gcc} back end (GBE),
-the latter to do most of the optimization, and the code generation.
-
-The file @file{parse.c} is the source file for @code{yyparse()},
-which is invoked by the GBE to start the compilation process,
-for @file{f771}.
-
-The file @file{top.c} contains the top-level FFE function @code{ffe_file}
-and it (along with top.h) define all @samp{ffe_[a-z].*}, @samp{ffe[A-Z].*},
-and @samp{FFE_[A-Za-z].*} symbols.
-
-The file @file{fini.c} is a @code{main()} program that is used when building
-the FFE to generate C header and source files for recognizing keywords.
-The files @file{malloc.c} and @file{malloc.h} comprise a memory manager
-that defines all @samp{malloc_[a-z].*}, @samp{malloc[A-Z].*}, and
-@samp{MALLOC_[A-Za-z].*} symbols.
-
-All other modules named @var{xyz}
-are comprised of all files named @samp{@var{xyz}*.@var{ext}}
-and define all @samp{ffe@var{xyz}_[a-z].*}, @samp{ffe@var{xyz}[A-Z].*},
-and @samp{FFE@var{XYZ}_[A-Za-z].*} symbols.
-If you understand all this, congratulations---it's easier for me to remember
-how it works than to type in these regular expressions.
-But it does make it easy to find where a symbol is defined.
-For example, the symbol @samp{ffexyz_set_something} would be defined
-in @file{xyz.h} and implemented there (if it's a macro) or in @file{xyz.c}.
-
-The ``porting'' files of note currently are:
-
-@table @file
-@item proj.c
-@itemx proj.h
-This defines the ``language'' used by all the other source files,
-the language being Standard C plus some useful things
-like @code{ARRAY_SIZE} and such.
-
-@item target.c
-@itemx target.h
-These describe the target machine
-in terms of what data types are supported,
-how they are denoted
-(to what C type does an @code{INTEGER*8} map, for example),
-how to convert between them,
-and so on.
-Over time, versions of @code{g77} rely less on this file
-and more on run-time configuration based on GBE info
-in @file{com.c}.
-
-@item com.c
-@itemx com.h
-These are the primary interface to the GBE.
-
-@item ste.c
-@itemx ste.h
-This contains code for implementing recognized executable statements
-in the GBE.
-
-@item src.c
-@itemx src.h
-These contain information on the format(s) of source files
-(such as whether they are never to be processed as case-insensitive
-with regard to Fortran keywords).
-@end table
-
-If you want to debug the @file{f771} executable,
-for example if it crashes,
-note that the global variables @code{lineno} and @code{input_filename}
-are usually set to reflect the current line being read by the lexer
-during the first-pass analysis of a program unit and to reflect
-the current line being processed during the second-pass compilation
-of a program unit.
-
-If an invocation of the function @code{ffestd_exec_end} is on the stack,
-the compiler is in the second pass, otherwise it is in the first.
-
-(This information might help you reduce a test case and/or work around
-a bug in @code{g77} until a fix is available.)
-
-@node Overview of Translation Process
-@section Overview of Translation Process
-
-The order of phases translating source code to the form accepted
-by the GBE is:
-
-@enumerate
-@item
-Stripping punched-card sources (@file{g77stripcard.c})
-
-@item
-Lexing (@file{lex.c})
-
-@item
-Stand-alone statement identification (@file{sta.c})
-
-@item
-INCLUDE handling (@file{sti.c})
-
-@item
-Order-dependent statement identification (@file{stq.c})
-
-@item
-Parsing (@file{stb.c} and @file{expr.c})
-
-@item
-Constructing (@file{stc.c})
-
-@item
-Collecting (@file{std.c})
-
-@item
-Expanding (@file{ste.c})
-@end enumerate
-
-To get a rough idea of how a particularly twisted Fortran statement
-gets treated by the passes, consider:
-
-@smallexample
-      FORMAT(I2 4H)=(J/
-     &   I3)
-@end smallexample
-
-The job of @file{lex.c} is to know enough about Fortran syntax rules
-to break the statement up into distinct lexemes without requiring
-any feedback from subsequent phases:
-
-@smallexample
-`FORMAT'
-`('
-`I24H'
-`)'
-`='
-`('
-`J'
-`/'
-`I3'
-`)'
-@end smallexample
-
-The job of @file{sta.c} is to figure out the kind of statement,
-or, at least, statement form, that sequence of lexemes represent.
-
-The sooner it can do this (in terms of using the smallest number of
-lexemes, starting with the first for each statement), the better,
-because that leaves diagnostics for problems beyond the recognition
-of the statement form to subsequent phases,
-which can usually better describe the nature of the problem.
-
-In this case, the @samp{=} at ``level zero''
-(not nested within parentheses)
-tells @file{sta.c} that this is an @emph{assignment-form},
-not @code{FORMAT}, statement.
-
-An assignment-form statement might be a statement-function
-definition or an executable assignment statement.
-
-To make that determination,
-@file{sta.c} looks at the first two lexemes.
-
-Since the second lexeme is @samp{(},
-the first must represent an array for this to be an assignment statement,
-else it's a statement function.
-
-Either way, @file{sta.c} hands off the statement to @file{stq.c}
-(via @file{sti.c}, which expands INCLUDE files).
-@file{stq.c} figures out what a statement that is,
-on its own, ambiguous, must actually be based on the context
-established by previous statements.
-
-So, @file{stq.c} watches the statement stream for executable statements,
-END statements, and so on, so it knows whether @samp{A(B)=C} is
-(intended as) a statement-function definition or an assignment statement.
-
-After establishing the context-aware statement info, @file{stq.c}
-passes the original sample statement on to @file{stb.c}
-(either its statement-function parser or its assignment-statement parser).
-
-@file{stb.c} forms a
-statement-specific record containing the pertinent information.
-That information includes a source expression and,
-for an assignment statement, a destination expression.
-Expressions are parsed by @file{expr.c}.
-
-This record is passed to @file{stc.c},
-which copes with the implications of the statement
-within the context established by previous statements.
-
-For example, if it's the first statement in the file
-or after an @code{END} statement,
-@file{stc.c} recognizes that, first of all,
-a main program unit is now being lexed
-(and tells that to @file{std.c}
-before telling it about the current statement).
-
-@file{stc.c} attaches whatever information it can,
-usually derived from the context established by the preceding statements,
-and passes the information to @file{std.c}.
-
-@file{std.c} saves this information away,
-since the GBE cannot cope with information
-that might be incomplete at this stage.
-
-For example, @samp{I3} might later be determined
-to be an argument to an alternate @code{ENTRY} point.
-
-When @file{std.c} is told about the end of an external (top-level)
-program unit,
-it passes all the information it has saved away
-on statements in that program unit
-to @file{ste.c}.
-
-@file{ste.c} ``expands'' each statement, in sequence, by
-constructing the appropriate GBE information and calling
-the appropriate GBE routines.
-
-Details on the transformational phases follow.
-Keep in mind that Fortran numbering is used,
-so the first character on a line is column 1,
-decimal numbering is used, and so on.
-
-@menu
-* g77stripcard::
-* lex.c::
-* sta.c::
-* sti.c::
-* stq.c::
-* stb.c::
-* expr.c::
-* stc.c::
-* std.c::
-* ste.c::
-
-* Gotchas (Transforming)::
-* TBD (Transforming)::
-@end menu
-
-@node g77stripcard
-@subsection g77stripcard
-
-The @code{g77stripcard} program handles removing content beyond
-column 72 (adjustable via a command-line option),
-optionally warning about that content being something other
-than trailing whitespace or Fortran commentary.
-
-This program is needed because @code{lex.c} doesn't pay attention
-to maximum line lengths at all, to make it easier to maintain,
-as well as faster (for sources that don't depend on the maximum
-column length vis-a-vis trailing non-blank non-commentary content).
-
-Just how this program will be run---whether automatically for
-old source (perhaps as the default for @file{.f} files?)---is not
-yet determined.
-
-In the meantime, it might as well be implemented as a typical UNIX pipe.
-
-It should accept a @samp{-fline-length-@var{n}} option,
-with the default line length set to 72.
-
-When the text it strips off the end of a line is not blank
-(not spaces and tabs),
-it should insert an additional comment line
-(beginning with @samp{!},
-so it works for both fixed-form and free-form files)
-containing the text,
-following the stripped line.
-The inserted comment should have a prefix of some kind,
-TBD, that distinguishes the comment as representing stripped text.
-Users could use that to @code{sed} out such lines, if they wished---it
-seems silly to provide a command-line option to delete information
-when it can be so easily filtered out by another program.
-
-(This inserted comment should be designed to ``fit in'' well
-with whatever the Fortran community is using these days for
-preprocessor, translator, and other such products, like OpenMP.
-What that's all about, and how @code{g77} can elegantly fit its
-special comment conventions into it all, is TBD as well.
-We don't want to reinvent the wheel here, but if there turn out
-to be too many conflicting conventions, we might have to invent
-one that looks nothing like the others, but which offers their
-host products a better infrastructure in which to fit and coexist
-peacefully.)
-
-@code{g77stripcard} probably shouldn't do any tab expansion or other
-fancy stuff.
-People can use @code{expand} or other pre-filtering if they like.
-The idea here is to keep each stage quite simple, while providing
-excellent performance for ``normal'' code.
-
-(Code with junk beyond column 73 is not really ``normal'',
-as it comes from a card-punch heritage,
-and will be increasingly hard for tomorrow's Fortran programmers to read.)
-
-@node lex.c
-@subsection lex.c
-
-To help make the lexer simple, fast, and easy to maintain,
-while also having @code{g77} generally encourage Fortran programmers
-to write simple, maintainable, portable code by maximizing the
-performance of compiling that kind of code:
-
-@itemize @bullet
-@item
-There'll be just one lexer, for both fixed-form and free-form source.
-
-@item
-It'll care about the form only when handling the first 7 columns of
-text, stuff like spaces between strings of alphanumerics, and
-how lines are continued.
-
-Some other distinctions will be handled by subsequent phases,
-so at least one of them will have to know which form is involved.
-
-For example, @samp{I = 2 . 4} is acceptable in fixed form,
-and works in free form as well given the implementation @code{g77}
-presently uses.
-But the standard requires a diagnostic for it in free form,
-so the parser has to be able to recognize that
-the lexemes aren't contiguous
-(information the lexer @emph{does} have to provide)
-and that free-form source is being parsed,
-so it can provide the diagnostic.
-
-The @code{g77} lexer doesn't try to gather @samp{2 . 4} into a single lexeme.
-Otherwise, it'd have to know a whole lot more about how to parse Fortran,
-or subsequent phases (mainly parsing) would have two paths through
-lots of critical code---one to handle the lexeme @samp{2}, @samp{.},
-and @samp{4} in sequence, another to handle the lexeme @samp{2.4}.
-
-@item
-It won't worry about line lengths
-(beyond the first 7 columns for fixed-form source).
-
-That is, once it starts parsing the ``statement'' part of a line
-(column 7 for fixed-form, column 1 for free-form),
-it'll keep going until it finds a newline,
-rather than ignoring everything past a particular column
-(72 or 132).
-
-The implication here is that there shouldn't @emph{be}
-anything past that last column, other than whitespace or
-commentary, because users using typical editors
-(or viewing output as typically printed)
-won't necessarily know just where the last column is.
-
-Code that has ``garbage'' beyond the last column
-(almost certainly only fixed-form code with a punched-card legacy,
-such as code using columns 73-80 for ``sequence numbers'')
-will have to be run through @code{g77stripcard} first.
-
-Also, keeping track of the maximum column position while also watching out
-for the end of a line @emph{and} while reading from a file
-just makes things slower.
-Since a file must be read, and watching for the end of the line
-is necessary (unless the typical input file was preprocessed to
-include the necessary number of trailing spaces),
-dropping the tracking of the maximum column position
-is the only way to reduce the complexity of the pertinent code
-while maintaining high performance.
-
-@item
-ASCII encoding is assumed for the input file.
-
-Code written in other character sets will have to be converted first.
-
-@item
-Tabs (ASCII code 9)
-will be converted to spaces via the straightforward
-approach.
-
-Specifically, a tab is converted to between one and eight spaces
-as necessary to reach column @var{n},
-where dividing @samp{(@var{n} - 1)} by eight
-results in a remainder of zero.
-
-That saves having to pass most source files through @code{expand}.
-
-@item
-Linefeeds (ASCII code 10)
-mark the ends of lines.
-
-@item
-A carriage return (ASCII code 13)
-is accept if it immediately precedes a linefeed,
-in which case it is ignored.
-
-Otherwise, it is rejected (with a diagnostic).
-
-@item
-Any other characters other than the above
-that are not part of the GNU Fortran Character Set
-(@pxref{Character Set})
-are rejected with a diagnostic.
-
-This includes backspaces, form feeds, and the like.
-
-(It might make sense to allow a form feed in column 1
-as long as that's the only character on a line.
-It certainly wouldn't seem to cost much in terms of performance.)
-
-@item
-The end of the input stream (EOF)
-ends the current line.
-
-@item
-The distinction between uppercase and lowercase letters
-will be preserved.
-
-It will be up to subsequent phases to decide to fold case.
-
-Current plans are to permit any casing for Fortran (reserved) keywords
-while preserving casing for user-defined names.
-(This might not be made the default for @file{.f} files, though.)
-
-Preserving case seems necessary to provide more direct access
-to facilities outside of @code{g77}, such as to C or Pascal code.
-
-Names of intrinsics will probably be matchable in any case,
-
-(How @samp{external SiN; r = sin(x)} would be handled is TBD.
-I think old @code{g77} might already handle that pretty elegantly,
-but whether we can cope with allowing the same fragment to reference
-a @emph{different} procedure, even with the same interface,
-via @samp{s = SiN(r)}, needs to be determined.
-If it can't, we need to make sure that when code introduces
-a user-defined name, any intrinsic matching that name
-using a case-insensitive comparison
-is ``turned off''.)
-
-@item
-Backslashes in @code{CHARACTER} and Hollerith constants
-are not allowed.
-
-This avoids the confusion introduced by some Fortran compiler vendors
-providing C-like interpretation of backslashes,
-while others provide straight-through interpretation.
-
-Some kind of lexical construct (TBD) will be provided to allow
-flagging of a @code{CHARACTER}
-(but probably not a Hollerith)
-constant that permits backslashes.
-It'll necessarily be a prefix, such as:
-
-@smallexample
-PRINT *, C'This line has a backspace \b here.'
-PRINT *, F'This line has a straight backslash \ here.'
-@end smallexample
-
-Further, command-line options might be provided to specify that
-one prefix or the other is to be assumed as the default
-for @code{CHARACTER} constants.
-
-However, it seems more helpful for @code{g77} to provide a program
-that converts prefix all constants
-(or just those containing backslashes)
-with the desired designation,
-so printouts of code can be read
-without knowing the compile-time options used when compiling it.
-
-If such a program is provided
-(let's name it @code{g77slash} for now),
-then a command-line option to @code{g77} should not be provided.
-(Though, given that it'll be easy to implement, it might be hard
-to resist user requests for it ``to compile faster than if we
-have to invoke another filter''.)
-
-This program would take a command-line option to specify the
-default interpretation of slashes,
-affecting which prefix it uses for constants.
-
-@code{g77slash} probably should automatically convert Hollerith
-constants that contain slashes
-to the appropriate @code{CHARACTER} constants.
-Then @code{g77} wouldn't have to define a prefix syntax for Hollerith
-constants specifying whether they want C-style or straight-through
-backslashes.
-
-@item
-To allow for form-neutral INCLUDE files without requiring them
-to be preprocessed,
-the fixed-form lexer should offer an extension (if possible)
-allowing a trailing @samp{&} to be ignored, especially if after
-column 72, as it would be using the traditional Unix Fortran source
-model (which ignores @emph{everything} after column 72).
-@end itemize
-
-The above implements nearly exactly what is specified by
-@ref{Character Set},
-and
-@ref{Lines},
-except it also provides automatic conversion of tabs
-and ignoring of newline-related carriage returns,
-as well as accommodating form-neutral INCLUDE files.
-
-It also implements the ``pure visual'' model,
-by which is meant that a user viewing his code
-in a typical text editor
-(assuming it's not preprocessed via @code{g77stripcard} or similar)
-doesn't need any special knowledge
-of whether spaces on the screen are really tabs,
-whether lines end immediately after the last visible non-space character
-or after a number of spaces and tabs that follow it,
-or whether the last line in the file is ended by a newline.
-
-Most editors don't make these distinctions,
-the ANSI FORTRAN 77 standard doesn't require them to,
-and it permits a standard-conforming compiler
-to define a method for transforming source code to
-``standard form'' however it wants.
-
-So, GNU Fortran defines it such that users have the best chance
-of having the code be interpreted the way it looks on the screen
-of the typical editor.
-
-(Fancy editors should @emph{never} be required to correctly read code
-written in classic two-dimensional-plaintext form.
-By correct reading I mean ability to read it, book-like, without
-mistaking text ignored by the compiler for program code and vice versa,
-and without having to count beyond the first several columns.
-The vague meaning of ASCII TAB, among other things, complicates
-this somewhat, but as long as ``everyone'', including the editor,
-other tools, and printer, agrees about the every-eighth-column convention,
-the GNU Fortran ``pure visual'' model meets these requirements.
-Any language or user-visible source form
-requiring special tagging of tabs,
-the ends of lines after spaces/tabs,
-and so on, fails to meet this fairly straightforward specification.
-Fortunately, Fortran @emph{itself} does not mandate such a failure,
-though most vendor-supplied defaults for their Fortran compilers @emph{do}
-fail to meet this specification for readability.)
-
-Further, this model provides a clean interface
-to whatever preprocessors or code-generators are used
-to produce input to this phase of @code{g77}.
-Mainly, they need not worry about long lines.
-
-@node sta.c
-@subsection sta.c
-
-@node sti.c
-@subsection sti.c
-
-@node stq.c
-@subsection stq.c
-
-@node stb.c
-@subsection stb.c
-
-@node expr.c
-@subsection expr.c
-
-@node stc.c
-@subsection stc.c
-
-@node std.c
-@subsection std.c
-
-@node ste.c
-@subsection ste.c
-
-@node Gotchas (Transforming)
-@subsection Gotchas (Transforming)
-
-This section is not about transforming ``gotchas'' into something else.
-It is about the weirder aspects of transforming Fortran,
-however that's defined,
-into a more modern, canonical form.
-
-@subsubsection Multi-character Lexemes
-
-Each lexeme carries with it a pointer to where it appears in the source.
-
-To provide the ability for diagnostics to point to column numbers,
-in addition to line numbers and names,
-lexemes that represent more than one (significant) character
-in the source code need, generally,
-to provide pointers to where each @emph{character} appears in the source.
-
-This provides the ability to properly identify the precise location
-of the problem in code like
-
-@smallexample
-SUBROUTINE X
-END
-BLOCK DATA X
-END
-@end smallexample
-
-which, in fixed-form source, would result in single lexemes
-consisting of the strings @samp{SUBROUTINEX} and @samp{BLOCKDATAX}.
-(The problem is that @samp{X} is defined twice,
-so a pointer to the @samp{X} in the second definition,
-as well as a follow-up pointer to the corresponding pointer in the first,
-would be preferable to pointing to the beginnings of the statements.)
-
-This need also arises when parsing (and diagnosing) @code{FORMAT}
-statements.
-
-Further, it arises when diagnosing
-@code{FMT=} specifiers that contain constants
-(or partial constants, or even propagated constants!)
-in I/O statements, as in:
-
-@smallexample
-PRINT '(I2, 3HAB)', J
-@end smallexample
-
-(A pointer to the beginning of the prematurely-terminated Hollerith
-constant, and/or to the close parenthese, is preferable to a pointer
-to the open-parenthese or the apostrophe that precedes it.)
-
-Multi-character lexemes, which would seem to naturally include
-at least digit strings, alphanumeric strings, @code{CHARACTER}
-constants, and Hollerith constants, therefore need to provide
-location information on each character.
-(Maybe Hollerith constants don't, but it's unnecessary to except them.)
-
-The question then arises, what about @emph{other} multi-character lexemes,
-such as @samp{**} and @samp{//},
-and Fortran 90's @samp{(/}, @samp{/)}, @samp{::}, and so on?
-
-Turns out there's a need to identify the location of the second character
-of these two-character lexemes.
-For example, in @samp{I(/J) = K}, the slash needs to be diagnosed
-as the problem, not the open parenthese.
-Similarly, it is preferable to diagnose the second slash in
-@samp{I = J // K} rather than the first, given the implicit typing
-rules, which would result in the compiler disallowing the attempted
-concatenation of two integers.
-(Though, since that's more of a semantic issue,
-it's not @emph{that} much preferable.)
-
-Even sequences that could be parsed as digit strings could use location info,
-for example, to diagnose the @samp{9} in the octal constant @samp{O'129'}.
-(This probably will be parsed as a character string,
-to be consistent with the parsing of @samp{Z'129A'}.)
-
-To avoid the hassle of recording the location of the second character,
-while also preserving the general rule that each significant character
-is distinctly pointed to by the lexeme that contains it,
-it's best to simply not have any fixed-size lexemes
-larger than one character.
-
-This new design is expected to make checking for two
-@samp{*} lexemes in a row much easier than the old design,
-so this is not much of a sacrifice.
-It probably makes the lexer much easier to implement
-than it makes the parser harder.
-
-@subsubsection Space-padding Lexemes
-
-Certain lexemes need to be padded with virtual spaces when the
-end of the line (or file) is encountered.
-
-This is necessary in fixed form, to handle lines that don't
-extend to column 72, assuming that's the line length in effect.
-
-@subsubsection Bizarre Free-form Hollerith Constants
-
-Last I checked, the Fortran 90 standard actually required the compiler
-to silently accept something like
-
-@smallexample
-FORMAT ( 1 2   Htwelve chars )
-@end smallexample
-
-as a valid @code{FORMAT} statement specifying a twelve-character
-Hollerith constant.
-
-The implication here is that, since the new lexer is a zero-feedback one,
-it won't know that the special case of a @code{FORMAT} statement being parsed
-requires apparently distinct lexemes @samp{1} and @samp{2} to be treated as
-a single lexeme.
-
-(This is a horrible misfeature of the Fortran 90 language.
-It's one of many such misfeatures that almost make me want
-to not support them, and forge ahead with designing a new
-``GNU Fortran'' language that has the features,
-but not the misfeatures, of Fortran 90,
-and provide utility programs to do the conversion automatically.)
-
-So, the lexer must gather distinct chunks of decimal strings into
-a single lexeme in contexts where a single decimal lexeme might
-start a Hollerith constant.
-
-(Which probably means it might as well do that all the time
-for all multi-character lexemes, even in free-form mode,
-leaving it to subsequent phases to pull them apart as they see fit.)
-
-Compare the treatment of this to how
-
-@smallexample
-CHARACTER * 4 5 HEY
-@end smallexample
-
-and
-
-@smallexample
-CHARACTER * 12 HEY
-@end smallexample
-
-must be treated---the former must be diagnosed, due to the separation
-between lexemes, the latter must be accepted as a proper declaration.
-
-@subsubsection Hollerith Constants
-
-Recognizing a Hollerith constant---specifically,
-that an @samp{H} or @samp{h} after a digit string begins
-such a constant---requires some knowledge of context.
-
-Hollerith constants (such as @samp{2HAB}) can appear after:
-
-@itemize @bullet
-@item
-@samp{(}
-
-@item
-@samp{,}
-
-@item
-@samp{=}
-
-@item
-@samp{+}, @samp{-}, @samp{/}
-
-@item
-@samp{*}, except as noted below
-@end itemize
-
-Hollerith constants don't appear after:
-
-@itemize @bullet
-@item
-@samp{CHARACTER*},
-which can be treated generally as
-any @samp{*} that is the second lexeme of a statement
-@end itemize
-
-@subsubsection Confusing Function Keyword
-
-While
-
-@smallexample
-REAL FUNCTION FOO ()
-@end smallexample
-
-must be a @code{FUNCTION} statement and
-
-@smallexample
-REAL FUNCTION FOO (5)
-@end smallexample
-
-must be a type-definition statement,
-
-@smallexample
-REAL FUNCTION FOO (@var{names})
-@end smallexample
-
-where @var{names} is a comma-separated list of names,
-can be one or the other.
-
-The only way to disambiguate that statement
-(short of mandating free-form source or a short maximum
-length for name for external procedures)
-is based on the context of the statement.
-
-In particular, the statement is known to be within an
-already-started program unit
-(but not at the outer level of the @code{CONTAINS} block),
-it is a type-declaration statement.
-
-Otherwise, the statement is a @code{FUNCTION} statement,
-in that it begins a function program unit
-(external, or, within @code{CONTAINS}, nested).
-
-@subsubsection Weird READ
-
-The statement
-
-@smallexample
-READ (N)
-@end smallexample
-
-is equivalent to either
-
-@smallexample
-READ (UNIT=(N))
-@end smallexample
-
-or
-
-@smallexample
-READ (FMT=(N))
-@end smallexample
-
-depending on which would be valid in context.
-
-Specifically, if @samp{N} is type @code{INTEGER},
-@samp{READ (FMT=(N))} would not be valid,
-because parentheses may not be used around @samp{N},
-whereas they may around it in @samp{READ (UNIT=(N))}.
-
-Further, if @samp{N} is type @code{CHARACTER},
-the opposite is true---@samp{READ (UNIT=(N))} is not valid,
-but @samp{READ (FMT=(N))} is.
-
-Strictly speaking, if anything follows
-
-@smallexample
-READ (N)
-@end smallexample
-
-in the statement, whether the first lexeme after the close
-parenthese is a comma could be used to disambiguate the two cases,
-without looking at the type of @samp{N},
-because the comma is required for the @samp{READ (FMT=(N))}
-interpretation and disallowed for the @samp{READ (UNIT=(N))}
-interpretation.
-
-However, in practice, many Fortran compilers allow
-the comma for the @samp{READ (UNIT=(N))}
-interpretation anyway
-(in that they generally allow a leading comma before
-an I/O list in an I/O statement),
-and much code takes advantage of this allowance.
-
-(This is quite a reasonable allowance, since the
-juxtaposition of a comma-separated list immediately
-after an I/O control-specification list, which is also comma-separated,
-without an intervening comma,
-looks sufficiently ``wrong'' to programmers
-that they can't resist the itch to insert the comma.
-@samp{READ (I, J), K, L} simply looks cleaner than
-@samp{READ (I, J) K, L}.)
-
-So, type-based disambiguation is needed unless strict adherence
-to the standard is always assumed, and we're not going to assume that.
-
-@node TBD (Transforming)
-@subsection TBD (Transforming)
-
-Continue researching gotchas, designing the transformational process,
-and implementing it.
-
-Specific issues to resolve:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Just where should (if it was implemented) @code{USE} processing take place?
-
-This gets into the whole issue of how @code{g77} should handle the concept
-of modules.
-I think GNAT already takes on this issue, but don't know more than that.
-Jim Giles has written extensively on @code{comp.lang.fortran}
-about his opinions on module handling, as have others.
-Jim's views should be taken into account.
-
-Actually, Richard M. Stallman (RMS) also has written up
-some guidelines for implementing such things,
-but I'm not sure where I read them.
-Perhaps the old @email{gcc2@@cygnus.com} list.
-
-If someone could dig references to these up and get them to me,
-that would be much appreciated!
-Even though modules are not on the short-term list for implementation,
-it'd be helpful to know @emph{now} how to avoid making them harder to
-implement them @emph{later}.
-
-@item
-Should the @code{g77} command become just a script that invokes
-all the various preprocessing that might be needed,
-thus making it seem slower than necessary for legacy code
-that people are unwilling to convert,
-or should we provide a separate script for that,
-thus encouraging people to convert their code once and for all?
-
-At least, a separate script to behave as old @code{g77} did,
-perhaps named @code{g77old}, might ease the transition,
-as might a corresponding one that converts source codes
-named @code{g77oldnew}.
-
-These scripts would take all the pertinent options @code{g77} used
-to take and run the appropriate filters,
-passing the results to @code{g77} or just making new sources out of them
-(in a subdirectory, leaving the user to do the dirty deed of
-moving or copying them over the old sources).
-
-@item
-Do other Fortran compilers provide a prefix syntax
-to govern the treatment of backslashes in @code{CHARACTER}
-(or Hollerith) constants?
-
-Knowing what other compilers provide would help.
-
-@item
-Is it okay to drop support for the @samp{-fintrin-case-initcap},
-@samp{-fmatch-case-initcap}, @samp{-fsymbol-case-initcap},
-and @samp{-fcase-initcap} options?
-
-I've asked @email{info-gnu-fortran@@gnu.org} for input on this.
-Not having to support these makes it easier to write the new front end,
-and might also avoid complicated its design.
-
-The consensus to date (1999-11-17) has been to drop this support.
-Can't recall anybody saying they're using it, in fact.
-@end itemize
-
-@node Philosophy of Code Generation
-@section Philosophy of Code Generation
-
-Don't poke the bear.
-
-The @code{g77} front end generates code
-via the @code{gcc} back end.
-
-@cindex GNU Back End (GBE)
-@cindex GBE
-@cindex @code{gcc}, back end
-@cindex back end, gcc
-@cindex code generator
-The @code{gcc} back end (GBE) is a large, complex
-labyrinth of intricate code
-written in a combination of the C language
-and specialized languages internal to @code{gcc}.
-
-While the @emph{code} that implements the GBE
-is written in a combination of languages,
-the GBE itself is,
-to the front end for a language like Fortran,
-best viewed as a @emph{compiler}
-that compiles its own, unique, language.
-
-The GBE's ``source'', then, is written in this language,
-which consists primarily of
-a combination of calls to GBE functions
-and @dfn{tree} nodes
-(which are, themselves, created
-by calling GBE functions).
-
-So, the @code{g77} generates code by, in effect,
-translating the Fortran code it reads
-into a form ``written'' in the ``language''
-of the @code{gcc} back end.
-
-@cindex GBEL
-@cindex GNU Back End Language (GBEL)
-This language will heretofore be referred to as @dfn{GBEL},
-for GNU Back End Language.
-
-GBEL is an evolving language,
-not fully specified in any published form
-as of this writing.
-It offers many facilities,
-but its ``core'' facilities
-are those that corresponding most directly
-to those needed to support @code{gcc}
-(compiling code written in GNU C).
-
-The @code{g77} Fortran Front End (FFE)
-is designed and implemented
-to navigate the currents and eddies
-of ongoing GBEL and @code{gcc} development
-while also delivering on the potential
-of an integrated FFE
-(as compared to using a converter like @code{f2c}
-and feeding the output into @code{gcc}).
-
-Goals of the FFE's code-generation strategy include:
-
-@itemize @bullet
-@item
-High likelihood of generation of correct code,
-or, failing that, producing a fatal diagnostic or crashing.
-
-@item
-Generation of highly optimized code,
-as directed by the user
-via GBE-specific (versus @code{g77}-specific) constructs,
-such as command-line options.
-
-@item
-Fast overall (FFE plus GBE) compilation.
-
-@item
-Preservation of source-level debugging information.
-@end itemize
-
-The strategies historically, and currently, used by the FFE
-to achieve these goals include:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Use of GBEL constructs that most faithfully encapsulate
-the semantics of Fortran.
-
-@item
-Avoidance of GBEL constructs that are so rarely used,
-or limited to use in specialized situations not related to Fortran,
-that their reliability and performance has not yet been established
-as sufficient for use by the FFE.
-
-@item
-Flexible design, to readily accommodate changes to specific
-code-generation strategies, perhaps governed by command-line options.
-@end itemize
-
-@cindex Bear-poking
-@cindex Poking the bear
-``Don't poke the bear'' somewhat summarizes the above strategies.
-The GBE is the bear.
-The FFE is designed and implemented to avoid poking it
-in ways that are likely to just annoy it.
-The FFE usually either tackles it head-on,
-or avoids treating it in ways dissimilar to how
-the @code{gcc} front end treats it.
-
-For example, the FFE uses the native array facility in the back end
-instead of the lower-level pointer-arithmetic facility
-used by @code{gcc} when compiling @code{f2c} output).
-Theoretically, this presents more opportunities for optimization,
-faster compile times,
-and the production of more faithful debugging information.
-These benefits were not, however, immediately realized,
-mainly because @code{gcc} itself makes little or no use
-of the native array facility.
-
-Complex arithmetic is a case study of the evolution of this strategy.
-When originally implemented,
-the GBEL had just evolved its own native complex-arithmetic facility,
-so the FFE took advantage of that.
-
-When porting @code{g77} to 64-bit systems,
-it was discovered that the GBE didn't really
-implement its native complex-arithmetic facility properly.
-
-The short-term solution was to rewrite the FFE
-to instead use the lower-level facilities
-that'd be used by @code{gcc}-compiled code
-(assuming that code, itself, didn't use the native complex type
-provided, as an extension, by @code{gcc}),
-since these were known to work,
-and, in any case, if shown to not work,
-would likely be rapidly fixed
-(since they'd likely not work for vanilla C code in similar circumstances).
-
-However, the rewrite accommodated the original, native approach as well
-by offering a command-line option to select it over the emulated approach.
-This allowed users, and especially GBE maintainers, to try out
-fixes to complex-arithmetic support in the GBE
-while @code{g77} continued to default to compiling more code correctly,
-albeit producing (typically) slower executables.
-
-As of April 1999, it appeared that the last few bugs
-in the GBE's support of its native complex-arithmetic facility
-were worked out.
-The FFE was changed back to default to using that native facility,
-leaving emulation as an option.
-
-Later during the release cycle
-(which was called EGCS 1.2, but soon became GCC 2.95),
-bugs in the native facility were found.
-Reactions among various people included
-``the last thing we should do is change the default back'',
-``we must change the default back'',
-and ``let's figure out whether we can narrow down the bugs to
-few enough cases to allow the now-months-long-tested default
-to remain the same''.
-The latter viewpoint won that particular time.
-The bugs exposed other concerns regarding ABI compliance
-when the ABI specified treatment of complex data as different
-from treatment of what Fortran and GNU C consider the equivalent
-aggregation (structure) of real (or float) pairs.
-
-Other Fortran constructs---arrays, character strings,
-complex division, @code{COMMON} and @code{EQUIVALENCE} aggregates,
-and so on---involve issues similar to those pertaining to complex arithmetic.
-
-So, it is possible that the history
-of how the FFE handled complex arithmetic
-will be repeated, probably in modified form
-(and hopefully over shorter timeframes),
-for some of these other facilities.
-
-@node Two-pass Design
-@section Two-pass Design
-
-The FFE does not tell the GBE anything about a program unit
-until after the last statement in that unit has been parsed.
-(A program unit is a Fortran concept that corresponds, in the C world,
-mostly closely to functions definitions in ISO C.
-That is, a program unit in Fortran is like a top-level function in C.
-Nested functions, found among the extensions offered by GNU C,
-correspond roughly to Fortran's statement functions.)
-
-So, while parsing the code in a program unit,
-the FFE saves up all the information
-on statements, expressions, names, and so on,
-until it has seen the last statement.
-
-At that point, the FFE revisits the saved information
-(in what amounts to a second @dfn{pass} over the program unit)
-to perform the actual translation of the program unit into GBEL,
-ultimating in the generation of assembly code for it.
-
-Some lookahead is performed during this second pass,
-so the FFE could be viewed as a ``two-plus-pass'' design.
-
-@menu
-* Two-pass Code::
-* Why Two Passes::
-@end menu
-
-@node Two-pass Code
-@subsection Two-pass Code
-
-Most of the code that turns the first pass (parsing)
-into a second pass for code generation
-is in @file{@value{path-g77}/std.c}.
-
-It has external functions,
-called mainly by siblings in @file{@value{path-g77}/stc.c},
-that record the information on statements and expressions
-in the order they are seen in the source code.
-These functions save that information.
-
-It also has an external function that revisits that information,
-calling the siblings in @file{@value{path-g77}/ste.c},
-which handles the actual code generation
-(by generating GBEL code,
-that is, by calling GBE routines
-to represent and specify expressions, statements, and so on).
-
-@node Why Two Passes
-@subsection Why Two Passes
-
-The need for two passes was not immediately evident
-during the design and implementation of the code in the FFE
-that was to produce GBEL.
-Only after a few kludges,
-to handle things like incorrectly-guessed @code{ASSIGN} label nature,
-had been implemented,
-did enough evidence pile up to make it clear
-that @file{std.c} had to be introduced to intercept,
-save, then revisit as part of a second pass,
-the digested contents of a program unit.
-
-Other such missteps have occurred during the evolution of the FFE,
-because of the different goals of the FFE and the GBE.
-
-Because the GBE's original, and still primary, goal
-was to directly support the GNU C language,
-the GBEL, and the GBE itself,
-requires more complexity
-on the part of most front ends
-than it requires of @code{gcc}'s.
-
-For example,
-the GBEL offers an interface that permits the @code{gcc} front end
-to implement most, or all, of the language features it supports,
-without the front end having to
-make use of non-user-defined variables.
-(It's almost certainly the case that all of K&R C,
-and probably ANSI C as well,
-is handled by the @code{gcc} front end
-without declaring such variables.)
-
-The FFE, on the other hand, must resort to a variety of ``tricks''
-to achieve its goals.
-
-Consider the following C code:
-
-@smallexample
-int
-foo (int a, int b)
-@{
-  int c = 0;
-
-  if ((c = bar (c)) == 0)
-    goto done;
-
-  quux (c << 1);
-
-done:
-  return c;
-@}
-@end smallexample
-
-Note what kinds of objects are declared, or defined, before their use,
-and before any actual code generation involving them
-would normally take place:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Return type of function
-
-@item
-Entry point(s) of function
-
-@item
-Dummy arguments
-
-@item
-Variables
-
-@item
-Initial values for variables
-@end itemize
-
-Whereas, the following items can, and do,
-suddenly appear ``out of the blue'' in C:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Label references
-
-@item
-Function references
-@end itemize
-
-Not surprisingly, the GBE faithfully permits the latter set of items
-to be ``discovered'' partway through GBEL ``programs'',
-just as they are permitted to in C.
-
-Yet, the GBE has tended, at least in the past,
-to be reticent to fully support similar ``late'' discovery
-of items in the former set.
-
-This makes Fortran a poor fit for the ``safe'' subset of GBEL.
-Consider:
-
-@smallexample
-      FUNCTION X (A, ARRAY, ID1)
-      CHARACTER*(*) A
-      DOUBLE PRECISION X, Y, Z, TMP, EE, PI
-      REAL ARRAY(ID1*ID2)
-      COMMON ID2
-      EXTERNAL FRED
-
-      ASSIGN 100 TO J
-      CALL FOO (I)
-      IF (I .EQ. 0) PRINT *, A(0)
-      GOTO 200
-
-      ENTRY Y (Z)
-      ASSIGN 101 TO J
-200   PRINT *, A(1)
-      READ *, TMP
-      GOTO J
-100   X = TMP * EE
-      RETURN
-101   Y = TMP * PI
-      CALL FRED
-      DATA EE, PI /2.71D0, 3.14D0/
-      END
-@end smallexample
-
-Here are some observations about the above code,
-which, while somewhat contrived,
-conforms to the FORTRAN 77 and Fortran 90 standards:
-
-@itemize @bullet
-@item
-The return type of function @samp{X} is not known
-until the @samp{DOUBLE PRECISION} line has been parsed.
-
-@item
-Whether @samp{A} is a function or a variable
-is not known until the @samp{PRINT *, A(0)} statement
-has been parsed.
-
-@item
-The bounds of the array of argument @samp{ARRAY}
-depend on a computation involving
-the subsequent argument @samp{ID1}
-and the blank-common member @samp{ID2}.
-
-@item
-Whether @samp{Y} and @samp{Z} are local variables,
-additional function entry points,
-or dummy arguments to additional entry points
-is not known
-until the @code{ENTRY} statement is parsed.
-
-@item
-Similarly, whether @samp{TMP} is a local variable is not known
-until the @samp{READ *, TMP} statement is parsed.
-
-@item
-The initial values for @samp{EE} and @samp{PI}
-are not known until after the @code{DATA} statement is parsed.
-
-@item
-Whether @samp{FRED} is a function returning type @code{REAL}
-or a subroutine
-(which can be thought of as returning type @code{void}
-@emph{or}, to support alternate returns in a simple way,
-type @code{int})
-is not known
-until the @samp{CALL FRED} statement is parsed.
-
-@item
-Whether @samp{100} is a @code{FORMAT} label
-or the label of an executable statement
-is not known
-until the @samp{X =} statement is parsed.
-(These two types of labels get @emph{very} different treatment,
-especially when @code{ASSIGN}'ed.)
-
-@item
-That @samp{J} is a local variable is not known
-until the first @code{ASSIGN} statement is parsed.
-(This happens @emph{after} executable code has been seen.)
-@end itemize
-
-Very few of these ``discoveries''
-can be accommodated by the GBE as it has evolved over the years.
-The GBEL doesn't support several of them,
-and those it might appear to support
-don't always work properly,
-especially in combination with other GBEL and GBE features,
-as implemented in the GBE.
-
-(Had the GBE and its GBEL originally evolved to support @code{g77},
-the shoe would be on the other foot, so to speak---most, if not all,
-of the above would be directly supported by the GBEL,
-and a few C constructs would probably not, as they are in reality,
-be supported.
-Both this mythical, and today's real, GBE caters to its GBEL
-by, sometimes, scrambling around, cleaning up after itself---after
-discovering that assumptions it made earlier during code generation
-are incorrect.
-That's not a great design, since it indicates significant code
-paths that might be rarely tested but used in some key production
-environments.)
-
-So, the FFE handles these discrepancies---between the order in which
-it discovers facts about the code it is compiling,
-and the order in which the GBEL and GBE support such discoveries---by
-performing what amounts to two
-passes over each program unit.
-
-(A few ambiguities can remain at that point,
-such as whether, given @samp{EXTERNAL BAZ}
-and no other reference to @samp{BAZ} in the program unit,
-it is a subroutine, a function, or a block-data---which, in C-speak,
-governs its declared return type.
-Fortunately, these distinctions are easily finessed
-for the procedure, library, and object-file interfaces
-supported by @code{g77}.)
-
-@node Challenges Posed
-@section Challenges Posed
-
-Consider the following Fortran code, which uses various extensions
-(including some to Fortran 90):
-
-@smallexample
-SUBROUTINE X(A)
-CHARACTER*(*) A
-COMPLEX CFUNC
-INTEGER*2 CLOCKS(200)
-INTEGER IFUNC
-
-CALL SYSTEM_CLOCK (CLOCKS (IFUNC (CFUNC ('('//A//')'))))
-@end smallexample
-
-The above poses the following challenges to any Fortran compiler
-that uses run-time interfaces, and a run-time library, roughly similar
-to those used by @code{g77}:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Assuming the library routine that supports @code{SYSTEM_CLOCK}
-expects to set an @code{INTEGER*4} variable via its @code{COUNT} argument,
-the compiler must make available to it a temporary variable of that type.
-
-@item
-Further, after the @code{SYSTEM_CLOCK} library routine returns,
-the compiler must ensure that the temporary variable it wrote
-is copied into the appropriate element of the @samp{CLOCKS} array.
-(This assumes the compiler doesn't just reject the code,
-which it should if it is compiling under some kind of a ``strict'' option.)
-
-@item
-To determine the correct index into the @samp{CLOCKS} array,
-(putting aside the fact that the index, in this particular case,
-need not be computed until after
-the @code{SYSTEM_CLOCK} library routine returns),
-the compiler must ensure that the @code{IFUNC} function is called.
-
-That requires evaluating its argument,
-which requires, for @code{g77}
-(assuming @code{-ff2c} is in force),
-reserving a temporary variable of type @code{COMPLEX}
-for use as a repository for the return value
-being computed by @samp{CFUNC}.
-
-@item
-Before invoking @samp{CFUNC},
-is argument must be evaluated,
-which requires allocating, at run time,
-a temporary large enough to hold the result of the concatenation,
-as well as actually performing the concatenation.
-
-@item
-The large temporary needed during invocation of @code{CFUNC}
-should, ideally, be deallocated
-(or, at least, left to the GBE to dispose of, as it sees fit)
-as soon as @code{CFUNC} returns,
-which means before @code{IFUNC} is called
-(as it might need a lot of dynamically allocated memory).
-@end itemize
-
-@code{g77} currently doesn't support all of the above,
-but, so that it might someday, it has evolved to handle
-at least some of the above requirements.
-
-Meeting the above requirements is made more challenging
-by conforming to the requirements of the GBEL/GBE combination.
-
-@node Transforming Statements
-@section Transforming Statements
-
-Most Fortran statements are given their own block,
-and, for temporary variables they might need, their own scope.
-(A block is what distinguishes @samp{@{ foo (); @}}
-from just @samp{foo ();} in C.
-A scope is included with every such block,
-providing a distinct name space for local variables.)
-
-Label definitions for the statement precede this block,
-so @samp{10 PRINT *, I} is handled more like
-@samp{fl10: @{ @dots{} @}} than @samp{@{ fl10: @dots{} @}}
-(where @samp{fl10} is just a notation meaning ``Fortran Label 10''
-for the purposes of this document).
-
-@menu
-* Statements Needing Temporaries::
-* Transforming DO WHILE::
-* Transforming Iterative DO::
-* Transforming Block IF::
-* Transforming SELECT CASE::
-@end menu
-
-@node Statements Needing Temporaries
-@subsection Statements Needing Temporaries
-
-Any temporaries needed during, but not beyond,
-execution of a Fortran statement,
-are made local to the scope of that statement's block.
-
-This allows the GBE to share storage for these temporaries
-among the various statements without the FFE
-having to manage that itself.
-
-(The GBE could, of course, decide to optimize 
-management of these temporaries.
-For example, it could, theoretically,
-schedule some of the computations involving these temporaries
-to occur in parallel.
-More practically, it might leave the storage for some temporaries
-``live'' beyond their scopes, to reduce the number of
-manipulations of the stack pointer at run time.)
-
-Temporaries needed across distinct statement boundaries usually
-are associated with Fortran blocks (such as @code{DO}/@code{END DO}).
-(Also, there might be temporaries not associated with blocks at all---these
-would be in the scope of the entire program unit.)
-
-Each Fortran block @emph{should} get its own block/scope in the GBE.
-This is best, because it allows temporaries to be more naturally handled.
-However, it might pose problems when handling labels
-(in particular, when they're the targets of @code{GOTO}s outside the Fortran
-block), and generally just hassling with replicating
-parts of the @code{gcc} front end
-(because the FFE needs to support
-an arbitrary number of nested back-end blocks
-if each Fortran block gets one).
-
-So, there might still be a need for top-level temporaries, whose
-``owning'' scope is that of the containing procedure.
-
-Also, there seems to be problems declaring new variables after
-generating code (within a block) in the back end, leading to, e.g.,
-@samp{label not defined before binding contour} or similar messages,
-when compiling with @samp{-fstack-check} or
-when compiling for certain targets.
-
-Because of that, and because sometimes these temporaries are not
-discovered until in the middle of of generating code for an expression
-statement (as in the case of the optimization for @samp{X**I}),
-it seems best to always
-pre-scan all the expressions that'll be expanded for a block
-before generating any of the code for that block.
-
-This pre-scan then handles discovering and declaring, to the back end,
-the temporaries needed for that block.
-
-It's also important to treat distinct items in an I/O list as distinct
-statements deserving their own blocks.
-That's because there's a requirement
-that each I/O item be fully processed before the next one,
-which matters in cases like @samp{READ (*,*), I, A(I)}---the
-element of @samp{A} read in the second item
-@emph{must} be determined from the value
-of @samp{I} read in the first item.
-
-@node Transforming DO WHILE
-@subsection Transforming DO WHILE
-
-@samp{DO WHILE(expr)} @emph{must} be implemented
-so that temporaries needed to evaluate @samp{expr}
-are generated just for the test, each time.
-
-Consider how @samp{DO WHILE (A//B .NE. 'END'); @dots{}; END DO} is transformed:
-
-@smallexample
-for (;;)
-  @{
-    int temp0;
-
-    @{
-      char temp1[large];
-
-      libg77_catenate (temp1, a, b);
-      temp0 = libg77_ne (temp1, 'END');
-    @}
-
-    if (! temp0)
-      break;
-
-    @dots{}
-  @}
-@end smallexample
-
-In this case, it seems like a time/space tradeoff
-between allocating and deallocating @samp{temp1} for each iteration
-and allocating it just once for the entire loop.
-
-However, if @samp{temp1} is allocated just once for the entire loop,
-it could be the wrong size for subsequent iterations of that loop
-in cases like @samp{DO WHILE (A(I:J)//B .NE. 'END')},
-because the body of the loop might modify @samp{I} or @samp{J}.
-
-So, the above implementation is used,
-though a more optimal one can be used
-in specific circumstances.
-
-@node Transforming Iterative DO
-@subsection Transforming Iterative DO
-
-An iterative @code{DO} loop
-(one that specifies an iteration variable)
-is required by the Fortran standards
-to be implemented as though an iteration count
-is computed before entering the loop body,
-and that iteration count used to determine
-the number of times the loop body is to be performed
-(assuming the loop isn't cut short via @code{GOTO} or @code{EXIT}).
-
-The FFE handles this by allocating a temporary variable
-to contain the computed number of iterations.
-Since this variable must be in a scope that includes the entire loop,
-a GBEL block is created for that loop,
-and the variable declared as belonging to the scope of that block.
-
-@node Transforming Block IF
-@subsection Transforming Block IF
-
-Consider:
-
-@smallexample
-SUBROUTINE X(A,B,C)
-CHARACTER*(*) A, B, C
-LOGICAL LFUNC
-
-IF (LFUNC (A//B)) THEN
-  CALL SUBR1
-ELSE IF (LFUNC (A//C)) THEN
-  CALL SUBR2
-ELSE
-  CALL SUBR3
-END
-@end smallexample
-
-The arguments to the two calls to @samp{LFUNC}
-require dynamic allocation (at run time),
-but are not required during execution of the @code{CALL} statements.
-
-So, the scopes of those temporaries must be within blocks inside
-the block corresponding to the Fortran @code{IF} block.
-
-This cannot be represented ``naturally''
-in vanilla C, nor in GBEL.
-The @code{if}, @code{elseif}, @code{else},
-and @code{endif} constructs
-provided by both languages must,
-for a given @code{if} block,
-share the same C/GBE block.
-
-Therefore, any temporaries needed during evaluation of @samp{expr}
-while executing @samp{ELSE IF(expr)}
-must either have been predeclared
-at the top of the corresponding @code{IF} block,
-or declared within a new block for that @code{ELSE IF}---a block that,
-since it cannot contain the @code{else} or @code{else if} itself
-(due to the above requirement),
-actually implements the rest of the @code{IF} block's
-@code{ELSE IF} and @code{ELSE} statements
-within an inner block.
-
-The FFE takes the latter approach.
-
-@node Transforming SELECT CASE
-@subsection Transforming SELECT CASE
-
-@code{SELECT CASE} poses a few interesting problems for code generation,
-if efficiency and frugal stack management are important.
-
-Consider @samp{SELECT CASE (I('PREFIX'//A))},
-where @samp{A} is @code{CHARACTER*(*)}.
-In a case like this---basically,
-in any case where largish temporaries are needed
-to evaluate the expression---those temporaries should
-not be ``live'' during execution of any of the @code{CASE} blocks.
-
-So, evaluation of the expression is best done within its own block,
-which in turn is within the @code{SELECT CASE} block itself
-(which contains the code for the CASE blocks as well,
-though each within their own block).
-
-Otherwise, we'd have the rough equivalent of this pseudo-code:
-
-@smallexample
-@{
-  char temp[large];
-
-  libg77_catenate (temp, 'prefix', a);
-
-  switch (i (temp))
-    @{
-    case 0:
-      @dots{}
-    @}
-@}
-@end smallexample
-
-And that would leave temp[large] in scope during the CASE blocks
-(although a clever back end *could* see that it isn't referenced
-in them, and thus free that temp before executing the blocks).
-
-So this approach is used instead:
-
-@smallexample
-@{
-  int temp0;
-
-  @{
-    char temp1[large];
-
-    libg77_catenate (temp1, 'prefix', a);
-    temp0 = i (temp1);
-  @}
-
-  switch (temp0)
-    @{
-    case 0:
-      @dots{}
-    @}
-@}
-@end smallexample
-
-Note how @samp{temp1} goes out of scope before starting the switch,
-thus making it easy for a back end to free it.
-
-The problem @emph{that} solution has, however,
-is with @samp{SELECT CASE('prefix'//A)}
-(which is currently not supported).
-
-Unless the GBEL is extended to support arbitrarily long character strings
-in its @code{case} facility,
-the FFE has to implement @code{SELECT CASE} on @code{CHARACTER}
-(probably excepting @code{CHARACTER*1})
-using a cascade of
-@code{if}, @code{elseif}, @code{else}, and @code{endif} constructs
-in GBEL.
-
-To prevent the (potentially large) temporary,
-needed to hold the selected expression itself (@samp{'prefix'//A}),
-from being in scope during execution of the @code{CASE} blocks,
-two approaches are available:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Pre-evaluate all the @code{CASE} tests,
-producing an integer ordinal that is used,
-a la @samp{temp0} in the earlier example,
-as if @samp{SELECT CASE(temp0)} had been written.
-
-Each corresponding @code{CASE} is replaced with @samp{CASE(@var{i})},
-where @var{i} is the ordinal for that case,
-determined while, or before,
-generating the cascade of @code{if}-related constructs
-to cope with @code{CHARACTER} selection.
-
-@item
-Make @samp{temp0} above just
-large enough to hold the longest @code{CASE} string
-that'll actually be compared against the expression
-(in this case, @samp{'prefix'//A}).
-
-Since that length must be constant
-(because @code{CASE} expressions are all constant),
-it won't be so large,
-and, further, @samp{temp1} need not be dynamically allocated,
-since normal @code{CHARACTER} assignment can be used
-into the fixed-length @samp{temp0}.
-@end itemize
-
-Both of these solutions require @code{SELECT CASE} implementation
-to be changed so all the corresponding @code{CASE} statements
-are seen during the actual code generation for @code{SELECT CASE}.
-
-@node Transforming Expressions
-@section Transforming Expressions
-
-The interactions between statements, expressions, and subexpressions
-at program run time can be viewed as:
-
-@smallexample
-@var{action}(@var{expr})
-@end smallexample
-
-Here, @var{action} is the series of steps
-performed to effect the statement,
-and @var{expr} is the expression
-whose value is used by @var{action}.
-
-Expanding the above shows a typical order of events at run time:
-
-@smallexample
-Evaluate @var{expr}
-Perform @var{action}, using result of evaluation of @var{expr}
-Clean up after evaluating @var{expr}
-@end smallexample
-
-So, if evaluating @var{expr} requires allocating memory,
-that memory can be freed before performing @var{action}
-only if it is not needed to hold the result of evaluating @var{expr}.
-Otherwise, it must be freed no sooner than
-after @var{action} has been performed.
-
-The above are recursive definitions,
-in the sense that they apply to subexpressions of @var{expr}.
-
-That is, evaluating @var{expr} involves
-evaluating all of its subexpressions,
-performing the @var{action} that computes the
-result value of @var{expr},
-then cleaning up after evaluating those subexpressions.
-
-The recursive nature of this evaluation is implemented
-via recursive-descent transformation of the top-level statements,
-their expressions, @emph{their} subexpressions, and so on.
-
-However, that recursive-descent transformation is,
-due to the nature of the GBEL,
-focused primarily on generating a @emph{single} stream of code
-to be executed at run time.
-
-Yet, from the above, it's clear that multiple streams of code
-must effectively be simultaneously generated
-during the recursive-descent analysis of statements.
-
-The primary stream implements the primary @var{action} items,
-while at least two other streams implement
-the evaluation and clean-up items.
-
-Requirements imposed by expressions include:
-
-@itemize @bullet
-@item
-Whether the caller needs to have a temporary ready
-to hold the value of the expression.
-
-@item
-Other stuff???
-@end itemize
-
-@node Internal Naming Conventions
-@section Internal Naming Conventions
-
-Names exported by FFE modules have the following (regular-expression) forms.
-Note that all names beginning @code{ffe@var{mod}} or @code{FFE@var{mod}},
-where @var{mod} is lowercase or uppercase alphanumerics, respectively,
-are exported by the module @code{ffe@var{mod}},
-with the source code doing the exporting in @file{@var{mod}.h}.
-(Usually, the source code for the implementation is in @file{@var{mod}.c}.)
-
-Identifiers that don't fit the following forms
-are not considered exported,
-even if they are according to the C language.
-(For example, they might be made available to other modules
-solely for use within expansions of exported macros,
-not for use within any source code in those other modules.)
-
-@table @code
-@item ffe@var{mod}
-The single typedef exported by the module.
-
-@item FFE@var{umod}_[A-Z][A-Z0-9_]*
-(Where @var{umod} is the uppercase for of @var{mod}.)
-
-A @code{#define} or @code{enum} constant of the type @code{ffe@var{mod}}.
-
-@item ffe@var{mod}[A-Z][A-Z][a-z0-9]*
-A typedef exported by the module.
-
-The portion of the identifier after @code{ffe@var{mod}} is
-referred to as @code{ctype}, a capitalized (mixed-case) form
-of @code{type}.
-
-@item FFE@var{umod}_@var{type}[A-Z][A-Z0-9_]*[A-Z0-9]?
-(Where @var{umod} is the uppercase for of @var{mod}.)
-
-A @code{#define} or @code{enum} constant of the type
-@code{ffe@var{mod}@var{type}},
-where @var{type} is the lowercase form of @var{ctype}
-in an exported typedef.
-
-@item ffe@var{mod}_@var{value}
-A function that does or returns something,
-as described by @var{value} (see below).
-
-@item ffe@var{mod}_@var{value}_@var{input}
-A function that does or returns something based
-primarily on the thing described by @var{input} (see below).
-@end table
-
-Below are names used for @var{value} and @var{input},
-along with their definitions.
-
-@table @code
-@item col
-A column number within a line (first column is number 1).
-
-@item file
-An encapsulation of a file's name.
-
-@item find
-Looks up an instance of some type that matches specified criteria,
-and returns that, even if it has to create a new instance or
-crash trying to find it (as appropriate).
-
-@item initialize
-Initializes, usually a module.  No type.
-
-@item int
-A generic integer of type @code{int}.
-
-@item is
-A generic integer that contains a true (non-zero) or false (zero) value.
-
-@item len
-A generic integer that contains the length of something.
-
-@item line
-A line number within a source file,
-or a global line number.
-
-@item lookup
-Looks up an instance of some type that matches specified criteria,
-and returns that, or returns nil.
-
-@item name
-A @code{text} that points to a name of something.
-
-@item new
-Makes a new instance of the indicated type.
-Might return an existing one if appropriate---if so,
-similar to @code{find} without crashing.
-
-@item pt
-Pointer to a particular character (line, column pairs)
-in the input file (source code being compiled).
-
-@item run
-Performs some herculean task.  No type.
-
-@item terminate
-Terminates, usually a module.  No type.
-
-@item text
-A @code{char *} that points to generic text.
-@end table